石墨烯、钙钛矿等新材料凭借其优良光电特性，成为了微电子和光电子领域的前沿研究热点。本工作报告围绕新材料光探测器和忆阻器开展器件及集成化芯片的研究，旨在为新一代人工智能技术的发展贡献力量。

在站期间，研制出了高稳定性低功耗石墨烯光电探测器。石墨烯为单原子层结构，其对环境变化十分敏感，基于石墨烯的光电探测器面临稳定性问题。石墨烯带隙为零，在很小的偏压作用下会产生巨大的暗电流，基于石墨烯的光电探测器面临高功耗问题。为了同时解决以上两个问题，我们构筑了具有非对称结构电极的石墨烯光电探测器，同时在石墨烯沟道原位引入热氧化二氧化钛纳米薄膜，最终实现了高稳定性、低功耗、高灵敏度、宽谱石墨烯光电探测器。

开发了基于光刻工艺的卤化物钙钛矿器件加工工艺。一直以来，卤化物钙钛矿不能用半导体光刻工艺加工，原因是光刻工艺过程中使用了主要成分为水的显影液，其能将卤化物钙钛矿迅速溶解。为了将光刻工艺引入到钙钛矿器件的加工过程中，我们利用聚对二甲苯作为保护层和牺牲层，成功借助光刻工艺在卤化物钙钛矿表面制作电极结构，同时实现基于MAPbI₃的光探测器和基于CsPbBr₃的忆阻器。该工作对钙钛矿材料的发展具有重大推动作用。

提出了人工视觉系统的初步解决方案。分别设计了基于石墨烯光探测器的图像传感芯片和基于钙钛矿忆阻器的类脑计算芯片。利用石墨烯图像传感芯片接收图像信号，利用钙钛矿类脑计算芯片识别图像信号。该工作为今后新材料的应用方向提供新思路。